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Physical basis for the molecular recognition by intrinsically disordered proteins

Research Project

Project/Area Number 23570188
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Biophysics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

ARAI MUNEHITO  東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (90302801)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords蛋白質 / フォールディング / 分子認識 / 天然変性蛋白質 / 生物物理
Research Abstract

Intrinsically disordered proteins (IDPs) have disordered structures in isolation but fold into specific structures upon binding to their partner molecules. Because 40% of eukaryotic proteins are considered to be IDPs, elucidation of the mechanism of molecular recognition by IDPs has been one of the crucial issues in biophysics. Here, we investigated the mechanisms of molecular recognition by IDPs using NMR and other techniques. We found that IDPs can recognize partner molecules very rapidly and that both the induced-fit and the conformational selection mechanisms are utilized in the recognition of partner molecules depending on IDPs.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (78 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (64 results) (of which Invited: 3 results) Book (3 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] Flexible and rigid structures in HIV-1 p17 matrix protein monitored by relaxation and amide proton exchange with NMR2014

    • Author(s)
      Ohori, Y., Okazaki, H., Watanabe, S., Tochio, N., Arai, M., Kigawa, T., & Nishimura, C.
    • Journal Title

      Biochim. Biophys. Acta

      Volume: 1844(3) Pages: 520-526

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    • Author(s)
      新井宗仁
    • Journal Title

      生物物理

      Volume: 53(6) Pages: 305-308

    • NAID

      130003382514

    • URL

      http://ci.nii.ac.jp/naid/130003382514

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    • Author(s)
      Oikawa, H., Suzuki, Y., Saito, M., Kamagata, K., Arai, M., & Takahashi, S.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 2151-2151

    • DOI

      10.1038/srep02151

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    • Author(s)
      新井宗仁
    • Journal Title

      生物物理

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    • NAID

      130003382514

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    • Author(s)
      Munehito Arai, Josephine C.Ferreon, Peter E.Wright
    • Journal Title

      Journal of American Chemical Society

      Volume: 134 Issue: 8 Pages: 3792-3803

    • DOI

      10.1021/ja209936u

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      Munehito Arai, Masahiro Iwakura, C.Robert Matthews, Osman Bilsel
    • Journal Title

      Journal of Molecular Biology

      Volume: 410 Issue: 2 Pages: 329-342

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2011.04.057

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      新井宗仁
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      東京大学教養学部統合自然科学科 駒場サイエンス倶楽部
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      東京大学(東京都目黒区
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      国立京都国際会館(京都府京都市)
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      Hiroyuki Oikawa, Kiyoto Kamagata, Munehito Arai, Satoshi Takahashi.
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      国立京都国際会館(京都府京都市)
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      第51回日本生物物理学会年会
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      国立京都国際会館(京都府京都市)
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      2013-10-28
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      京都トラベラーズ・イン(京都府京都市)
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      小井川浩之、鈴木雄太、鎌形清人、新井宗仁、高橋聡
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      第13回日本蛋白質科学会年会
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      とりぎん文化会館
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      2013-06-12
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      Munehito Arai.
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      International Symposium on Protein Folding and its Biological Significance
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      岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市
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      Kouhei Sodeyama, Takashi Nakamura, Koki Makabe, Kunihiro Kuwajima, Munehito Arai.
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      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第6回国際公開シンポジウム
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      京都テルサ(京都府京都市)
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      2012-12-05
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      Munehito Arai, H. Jane Dyson, Peter E. Wright.
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      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第6回国際公開シンポジウム
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      京都テルサ(京都府京都市)
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      2012-12-05
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  • [Presentation] Microsecond-resolved traces of protein folding by single-molecule FRET measurements2012

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      Hiroyuki Oikawa, Yuta Suzuki, Masataka Saito, Kiyoto Kamagata, Munehito Arai, Satoshi Takahashi.
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      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第6回国際公開シンポジウム
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      京都テルサ(京都府京都市)
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      2012-12-05
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      阿部淳、新井宗仁、高橋聡、山内清語、大庭裕範
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      第51回電子スピンサイエンス学会
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      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
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      第50回日本生物物理学会年会
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      Munehito Arai, Josephine C. Ferreon, Peter E. Wright.
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      第50回日本生物物理学会年会
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      名古屋大学(愛知県名古屋市)
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      2012-09-22
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      第50回日本生物物理学会年会
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      名古屋大学(愛知県名古屋市)
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      2012-09-22
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      Jun Abe, Munehito Arai, Satoshi Takahashi, Seigo Yamauchi, Yasunori Ohba.
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会年
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
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      2012-09-22
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  • [Presentation] 「変性したプロテインA の構造解析:CW とパルスESR 法」2012

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      阿部淳、新井宗仁、高橋聡、大庭裕範、山内清語
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      第6回分子科学討論会
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      東京大学(東京都文京区)
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      新井宗仁
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      合同公開シンポジウム「ゆらぎと水 - 生命のエネルギーと機能の分子機構を探る」
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      大阪ガーデンパレス(大阪府大阪市)
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      2012-09-15
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      小井川浩之、鈴木雄太、斉藤雅嵩、鎌形清人、新井宗仁、高橋聡
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      合同公開シンポジウム「ゆらぎと水 - 生命のエネルギーと機能の分子機構を探る」
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      大阪ガーデンパレス(大阪府大阪市)
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      2012-09-14
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      袖山浩平、林勇樹、中村敬、真壁幸樹、桑島邦博、新井宗仁
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      第12回日本蛋白質科学会年会
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      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
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      小井川浩之、鎌形清人、新井宗仁、飯島一生、芳坂貴弘、高橋聡
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      第12回日本蛋白質科学会年会
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      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
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      2012-06-21
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      新井宗仁, Josephine C. Ferreon, Peter E. Wright.
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      生物物理関東地区研究会
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      東京農工大学(東京都小金井市)
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      Munehito Ara.
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      4th Japan-Korea Seminar on Biomolecular Sciences Experiments and Simulations
    • Place of Presentation
      東大寺総合文化センター(奈良県奈良市)
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      Kouhei Sodeyama, Munehito Arai.
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      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第5回国際公開シンポジウム
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      東大寺総合文化センター(奈良県奈良市)
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      2012-01-07
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      Munehito Arai, Josephine C. Ferreon, PeterE. Wright.
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      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第5回国際公開シンポジウム
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      東大寺総合文化センター(奈良県奈良市)
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      2012-01-07
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      Munehito Arai
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      東大寺総合文化センター(奈良県奈良市)
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      新井宗仁, Josephine C. Ferreon, Peter E. Wright
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      東大寺総合文化センター(奈良県奈良市)
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      阿部淳、新井宗仁、大庭裕範、山内清語、高橋聡
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      兵庫県立大学(兵庫県姫路市)
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      阿部淳、新井宗仁、大庭裕範、山内清語、高橋聡
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      第50回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(仙台市青葉区)
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  • [Presentation] 変性状態におけるプロテインAの二量子コヒーレンスESR法を用いた構造解析2011

    • Author(s)
      阿部淳、新井宗仁、大庭裕範、山内清語、高橋聡
    • Organizer
      第5回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
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      2011 Research-status Report
  • [Presentation] Leu628 of the KIX Domain of CBP is a Key Residue for the Interaction with the MLL Transactivation Domain2011

    • Author(s)
      Munehito Arai, H. Jane Dyson, Peter E. Wright
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府吹田市)
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  • [Presentation] ライン共焦点顕微鏡による蛋白質折り畳み運動のマイク秒分解一分子蛍光追跡

    • Author(s)
      小井川浩之、鈴木雄太、鎌形清人、新井宗仁、高橋聡
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      とりぎん文化会館(鳥取県鳥取市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamics of Spin-labeled Denatured Protein Studied by Multi-frequency electron paramagnetic resonance

    • Author(s)
      Yasunori Ohba, Tetsuya Itabashi, Munehito Arai, Jun Abe, Satoshi Takahashi, Seigo Yamauchi
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvements of the line confocal system for the single molecule tracking of fast folding dynamics of the B domain of protein A

    • Author(s)
      Hiroyuki Oikawa, Kiyoto Kamagata, Munehito Arai, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Two-dimensional fluorescence lifetime correlation spectroscopy on the conformational dynamics of the unfolded state of BdpA

    • Author(s)
      Takuhiro Otosu, Kunihiko Ishii, Hiroyuki Oikawa, Munehito Arai, Satoshi Takahashi, and Tahei Tahara
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a novel affinity ligand for purification of antibodies at moderate pH

    • Author(s)
      Taihei Sawada, Takahiro Watanabe, Yuuki Hayashi, Munehito Arai
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
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  • [Presentation] タンパク質のコンホメーションとその異常

    • Author(s)
      新井宗仁
    • Organizer
      東京大学教養学部 第7回駒場サイエンス倶楽部
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都目黒区)
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  • [Presentation] NMRによるタンパク質-リガンド相互作用の定量解析法

    • Author(s)
      新井宗仁
    • Organizer
      第14回若手NMR研究会
    • Place of Presentation
      京都トラベラーズ・イン(京都府京都市)
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    • Invited
  • [Presentation] Molecular recognition by intrinsically disordered proteins

    • Author(s)
      Munehito Arai
    • Organizer
      International Symposium on Protein Folding and its Biological Significance
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
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    • Invited
  • [Presentation] 天然変性タンパク質による標的分子認識機構

    • Author(s)
      新井宗仁
    • Organizer
      新学術領域「揺らぎと生体機能・水和とATP」合同公開シンポジウム「ゆらぎと水 - 生命のエネルギーと機能の分子機構を探る」
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      大阪ガーデンパレス(大阪府大阪市)
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    • Invited
  • [Presentation] Recognition mechanism of a TAR nucleic acid by HIV-1 Tat, an intrinsically disordered protein

    • Author(s)
      K. Sodeyama, T. Nakamura, K. Makabe, K. Kuwajima, M. Arai
    • Organizer
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第6回国際公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府京都市)
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  • [Presentation] Mechanism of coupled folding and binding of intrinsically disordered proteins

    • Author(s)
      M. Arai, H. J. Dyson, P. E. Wright
    • Organizer
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第6回国際公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府京都市)
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  • [Presentation] Microsecond-resolved traces of protein folding by single-molecule FRET measurements

    • Author(s)
      H. Oikawa, Y. Suzuki, Masataka Saito, K. Kamagata, M. Arai, S. Takahashi
    • Organizer
      新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」第6回国際公開シンポジウム
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      京都テルサ(京都府京都市)
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  • [Presentation] Recognition of a TAR nucleic acid by HIV-1 Tat, an intrinsically disordered protein

    • Author(s)
      Kouhei Sodeyama, Yuuki Hayashi, Takashi Nakamura, Koki Makabe, Kunihiro Kuwajima, Munehito Arai
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会年会
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      名古屋大学(愛知県名古屋市)
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  • [Presentation] Extremely rapid binding of the intrinsically disordered p53 transactivation subdomain with the TAZ2 domain of CBP

    • Author(s)
      Munehito Arai, Josephine C. Ferreon, Peter E. Wright
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      第50回日本生物物理学会年会
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      名古屋大学(愛知県名古屋市)
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  • [Presentation] Microsecond-resolved traces of protein folding by single-molecule FRET measurements

    • Author(s)
      Hiroyuki Oikawa, Yuta Suzuki, Kiyoto Kamagata, Munehito Arai, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会年会
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      名古屋大学(愛知県名古屋市)
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  • [Presentation] Local and Global Structural Analysis of Denatured Protein by CW and pulsed ESR

    • Author(s)
      Jun Abe, Munehito Arai, Satoshi Takahashi, Seigo Yamauchi, Yasunori Ohba
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会年会
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      名古屋大学(愛知県名古屋市)
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  • [Presentation] cwおよびパルスEPRを用いた変性したプロテインAのBドメイン部位の構造解析

    • Author(s)
      阿部淳、新井宗仁、高橋聡、山内清語、大庭裕範
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      第51回電子スピンサイエンス学会
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      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
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  • [Presentation] 変性したプロテインAの構造解析:CWとパルスESR法

    • Author(s)
      阿部淳、新井宗仁、高橋聡、大庭裕範、山内清語
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      第6回分子科学討論会
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      東京大学(東京都文京区)
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  • [Presentation] 天然変性タンパク質による標的分子認識機構

    • Author(s)
      新井宗仁、Josephine C. Ferreon, Peter E. Wright
    • Organizer
      新学術領域「揺らぎと生体機能・水和とATP」合同公開シンポジウム「ゆらぎと水 - 生命のエネルギーと機能の分子機構を探る」
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      大阪ガーデンパレス(大阪府大阪市)
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  • [Presentation] マイクロ秒分解一分子蛍光検出による変性タンパク質の高速揺らぎ

    • Author(s)
      小井川浩之、鈴木雄太、斉藤雅嵩、鎌形清人、新井宗仁、高橋聡
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      新学術領域「揺らぎと生体機能・水和とATP」合同公開シンポジウム「ゆらぎと水 - 生命のエネルギーと機能の分子機構を探る」
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      大阪ガーデンパレス(大阪府大阪市)
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  • [Presentation] 天然変性タンパク質HIV-1 Tatと核酸分子TARとの相互作用解析

    • Author(s)
      袖山浩平、林勇樹、中村敬、真壁幸樹、桑島邦博、新井宗仁
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      第12回日本蛋白質科学会年会
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      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
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  • [Presentation] マイクロ秒分解一分子FRET 測定による蛋白質構造変化の追跡

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      小井川浩之、鎌形清人、新井宗仁、飯島一生、芳坂貴弘、高橋聡
    • Organizer
      第12回日本蛋白質科学会年会
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      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
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  • [Book] タンパク質の揺らぎと機能~結合と触媒~「揺らぎ・ダイナミクスと生体機能~物理化学的視点から見た生体分子~」(寺嶋正秀 編)2013

    • Author(s)
      新井宗仁
    • Publisher
      化学同人
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  • [Book] 揺らぎ・ダイナミクスと生体機能 ~物理化学的視点から見た生体分子~2013

    • Author(s)
      寺嶋正秀 他35名
    • Total Pages
      350
    • Publisher
      化学同人
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  • [Book] 第17章・タンパク質の揺らぎと機能 ― 結合と触媒(寺嶋正秀・編「生体分子の動きを探る:揺らぎと生体機能」)2013

    • Author(s)
      新井宗仁
    • Total Pages
      14
    • Publisher
      化学同人
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    • URL

      http://folding.c.u-tokyo.ac.jp/

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  • [Remarks] 新井研究室のホームページ

    • URL

      http://folding.c.u-tokyo.ac.jp/

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  • [Remarks] 新井研究室

    • URL

      http://folding.c.u-tokyo.ac.jp/

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  • [Remarks] 研究室紹介

    • URL

      http://bio.c.u-tokyo.ac.jp/laboratories/arai.html

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  • [Remarks]

    • URL

      http://folding.c.u-tokyo.ac.jp/papers.html

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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